Ученые научились собирать трехмерные наноструктуры из днк

Ученые из Нью-Йоркского университета, Университета Пердью и Аргоннской национальной лаборатории (все — США) создали трехмерные кристаллы на базе ДНК, размеры которых доходят до одного миллиметра.

Ведущий создатель изучения, доктор наук Нед Симан (Ned Seeman) из Нью-Йоркского университета, предположил возможность создания таких структур еще 30 лет назад, занимаясь изучением строения сложных биологических молекул. Для изучения таких соединений их нужно взять в форме кристаллов, в которых все молекулы занимают упорядоченные позиции и одинаково ориентированы в пространстве.

Но взять сложные органические соединения в форме кристаллов удается далеко не всегда, исходя из этого Симан внес предложение помещать их в некую каркасную структуру, имеющую полости, подходящие по размерам тем либо иным исследуемым молекулам.

Соединение двойных спиралей ДНК в предложенной исследователями структуре снабжали так именуемые липкие финиши — последовательности нуклеотидов некоей длины, каковые завершают одну из нитей ДНК. Наряду с этим связи появляются между двойными спиралями, липкие финиши которых комплементарны. Подобную методику авторы применяли и раньше, но все созданные до настоящего момента структуры были двумерными, а их размеры лежали в микрометровом диапазоне.

Схематическое изображение «трехмерного треугольника». Линиями продемонстрированы нити ДНК, липкие финиши выделены красным. (Иллюстрация из издания Nature)

Элементами новых кристаллов послужили «трехмерные треугольники» (tensegrity triangles — треугольники, отвечающие архитектурному принципу тенсегрити). Образующие такие треугольники спирали ДНК — и их липкие финиши — лежат в различных плоскостях, что и снабжает формирование трехмерной периодической структуры. В опытах были созданы кристаллы размерами от 0,25 до 1 мм.

В будущем, как сохраняют надежду авторы, им удастся отыскать метод «крепления» биологических макромолекул к подобным кристаллам; упорядоченное размещение молекул разрешит изучить их сотрудничества с разными веществами по известной методике рентгеновской кристаллографии.

Слева — изображение «трехмерных треугольников»; выделение цветом выделяет, что образующие их спирали ДНК лежат в различных плоскостях. Справа — ромбоэдрическая структура, составленная из треугольников; продемонстрированы семь из восьми треугольников, находящихся в вершинах ромбоэдра. Красный треугольник находится на заднем замысле и соединяется с тремя желтыми, каковые приближены к наблюдателю. Любой желтый треугольник соединяется с двумя зелеными, расположенными на переднем замысле. (Иллюстрация из издания Nature)

Такие кристаллы смогут использоваться, например, для синтеза новых наноматериалов для медицинских препаратов и микроэлектроники.

Случайные записи:

• Разработана технология выращивания полупроводящих нанопроволочек на графене
• В дубне планируется построить гемодиализный центр

ИСКУССТВЕННАЯ ДНК [Новости науки и технологий]

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые научились синтезировать молекулы и наноструктуры при помощи специальных искусственных белков

  Ни для кого не есть секретом, что развитие некоторых областей науки и техники тесно связано с развитием нанотехнологий. И по сей день множество групп…

• Нейросеть научилась превращать одиночную фотографию в трехмерную модель

  Команда ученых из Университета южной Калифорнии создала программу, которая разрешает создавать реалистичные трехмерные изображения лица по одной…

• Сибирские ученые научились искать редкие полезные ископаемые, исследуя древние океаны

  НОВОСИБИРСК, 13 января. /ТАСС/. минералогии Института и Специалисты геологии (ИГМ) СО РАН и Новосибирского национального университета (НГУ) совместно с…

• Ученые создали микроскопический электромеханический выключатель из молекулы днк

  Несколько исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе и Вашингтонского университета показала, что электрической проводимостью молекул ДНК…